JPH0547901B2 - - Google Patents

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JPH0547901B2
JPH0547901B2 JP58240334A JP24033483A JPH0547901B2 JP H0547901 B2 JPH0547901 B2 JP H0547901B2 JP 58240334 A JP58240334 A JP 58240334A JP 24033483 A JP24033483 A JP 24033483A JP H0547901 B2 JPH0547901 B2 JP H0547901B2
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JP
Japan
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lens
focusing lens
actuator
optical
optical head
Prior art date
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Application number
JP58240334A
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Japanese (ja)
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JPS60131646A (en
Inventor
Shigeru Shimoo
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS60131646A publication Critical patent/JPS60131646A/en
Publication of JPH0547901B2 publication Critical patent/JPH0547901B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head

Landscapes

  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学手段を用いて回転する円板状の記
録担体に対し、情報の記録あるいは再生を行なう
光デイスク装置において、記録担体上に形成され
た多数の情報トラツクに対し光スポツトを移動、
位置決めさせ、あるいはトラツク位置の変動に追
従させるトラツキング制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is an optical disk device that records or reproduces information on or from a rotating disc-shaped record carrier using optical means. In contrast, move the light spot,
The present invention relates to a tracking control device that performs positioning or follows changes in track position.

光デイスク装置においては光デイスク状の記録
担体上に、概略同心円となる多数の情報トラツク
が形成され、光ヘツド(厳密には光スポツト)が
この情報トラツクをなぞることによつて、情報の
記録、再生が行なわれる。
In an optical disk device, a large number of approximately concentric information tracks are formed on an optical disk-shaped record carrier, and by tracing these information tracks with an optical head (more precisely, an optical spot), information can be recorded, Regeneration takes place.

このような装置においては光ビームスポツト
を、トラツクの中心に正確に位置合わせし、トラ
ツク位置の変動に追従させること、あるいは現在
なぞつているトラツクから目標とするトラツクに
正確、高速に移動させるトラツキング制御が必要
となる。このようなトラツク位置変動への追従動
作、あるいはトラツク間移動動作のために光スポ
ツトの位置をデイスク半径方向(トラツク横方
向)に変化させるのは、一般にレーザ光束を記録
担体表面に集束させる集束レンズを動かすことに
よつて行つている。しかしレーザ光源、光検出器
等、他の光学部品を動かさず集束レンズのみを動
かすと、集束レンズの中心が、レーザ光源よりの
光束の光軸中心、あるいは検出光学系の中心軸が
ずれてしまい、トラツク位置誤差検出にオフセツ
トを生じるほか、光ビームスポツトの集束性が悪
くなり、情報の記録、再生特性も低下する。更
に、集束レンズをその中心位置に保管するバネな
どの存在により、レンズの位置を大きく変位させ
ると復元力の増大をまねき、制御特性が低下す
る。
In such a device, a light beam spot is precisely positioned at the center of the track and tracked to follow changes in the track position, or tracking control is used to accurately and quickly move the light beam spot from the currently tracing track to the target track. Is required. In general, a focusing lens that focuses the laser beam onto the surface of the record carrier is used to change the position of the optical spot in the disk radial direction (track lateral direction) in order to follow such changes in track position or move between tracks. This is done by moving the. However, if you move only the focusing lens without moving other optical components such as the laser light source and photodetector, the center of the focusing lens may shift from the optical axis center of the light beam from the laser light source or the center axis of the detection optical system. In addition to causing an offset in track position error detection, the convergence of the light beam spot deteriorates, and information recording and reproducing characteristics also deteriorate. Furthermore, due to the presence of a spring or the like that keeps the focusing lens at its central position, large displacements of the lens position result in an increase in the restoring force and a decrease in control characteristics.

このような難点を解決するためには、集束レン
ズのみを動かすのではなく、集束レンズを除いた
他の光学系も集束レンズと一緒に動かすようにす
ることが好ましい。このように構成したトラツキ
ング制御装置は例えば特願昭58−068627号明細書
「光デイスクシステムにおけるトラツク追従装置」
に示される。この例においては集束レンズの他、
レンズアクチユエータ、レーザ光源光検出器、プ
リズムレンズ等を搭載した光ヘツドのフレームの
基準位置に対する集束レンズの位置ずれを検出す
る手段を備え、集束レンズの光ヘツドフレームに
対する位置ずれを無くすように、光ヘツドあるい
は集束レンズの位置が制御される。このような構
成とすることにより、光スポツトを移動させるた
めに集束レンズが動く際には光ヘツドは集束レン
ズ位置のレーザ光軸中心からのずれはある程度小
さく抑えられる。しかし、集束レンズ自体は極め
て小型、軽量であるのに対し、光ヘツド全体はか
なりの大きさと重量を有しているため、光ヘツド
を動かすサーボループの帯域は、集束レンズのみ
を動かすサーボループの帯域に比べて低周波数で
あり、集束レンズの位置ずれを検出して、そのず
れを小さくするように光ヘツドを動かすのみの位
置制御では、集束レンズが高速で動く際には、集
束レンズと光ヘツドフレームの位置ずれを十分小
さく抑えるのは困難となる。例えば光ヘツドを動
かすサーボループの帯域を200Hzとし、集束レン
ズが2Gの加速度で動くとすると、位置ずれは約
15μmとなる。この値は、集束レンズに対する光
ヘツドの追従動作を行なわない場合に比べれば、
極めて小さな値となつているが、光デイスクのト
ラツクピツチの1.6μm乃至2.5μmという値と比べ
るとかなり大きく、位置ずれは十分に抑えられて
いるとは言い難い。
In order to solve these difficulties, it is preferable not to move only the focusing lens, but also to move the other optical system, excluding the focusing lens, together with the focusing lens. A tracking control device configured in this manner is described, for example, in Japanese Patent Application No. 58-068627 entitled "Track Following Device in Optical Disk System".
is shown. In this example, in addition to the focusing lens,
A means for detecting the positional deviation of the focusing lens with respect to the reference position of the frame of the optical head equipped with a lens actuator, a laser light source light detector, a prism lens, etc. is provided, and the positional deviation of the focusing lens with respect to the optical head frame is eliminated. , the position of the optical head or focusing lens is controlled. With this configuration, when the focusing lens moves to move the optical spot, the deviation of the focusing lens position from the center of the laser optical axis of the optical head can be suppressed to a certain degree. However, while the focusing lens itself is extremely small and lightweight, the optical head as a whole has considerable size and weight. The frequency is low compared to the band, and with position control that only detects the positional deviation of the focusing lens and moves the optical head to reduce the deviation, when the focusing lens moves at high speed, the focusing lens and the optical It becomes difficult to keep the displacement of the head frame sufficiently small. For example, if the band of the servo loop that moves the optical head is 200Hz and the focusing lens moves at an acceleration of 2G, the positional deviation will be approximately
It becomes 15μm. This value is compared to the case where the optical head does not follow the focusing lens.
Although this is an extremely small value, it is considerably larger than the track pitch of an optical disk, which is 1.6 μm to 2.5 μm, and it cannot be said that positional deviation is sufficiently suppressed.

本発明の目的は、かかる従来の手法における問
題点を除き、光スポツトが高速なトラツク間移動
を行なう場合、あるいは、高速かつ大振幅のトラ
ツク位置変動に対するトラツク追従の際に、集束
レンズと光ヘツドフレームとの位置ずれが小さく
抑えられ、従つて、安定かつ高速、高精度のトラ
ツクアクセス、あるいはトラツク追従動作が行な
われるトラツキング制御装置を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to eliminate the problems in the conventional method and to provide a system that uses a focusing lens and an optical head when a light spot moves between tracks at high speed or when tracking a track position change with high speed and large amplitude. It is an object of the present invention to provide a tracking control device in which positional deviation with respect to a frame is suppressed to a small extent, and therefore, stable, high-speed, and highly accurate track access or track following operation can be performed.

本発明によれば、トラツク追従動作時の集束レ
ンズと光ヘツドフレームの位置ずれが小さく抑え
られ、光ビームスポツトの集束性が増して、情報
の記録再生特性が向上するばかりでなく、従来、
レンズと光ヘツド間の位置ずれが大きくなりすぎ
るため困難だつた集束レンズ移動による光ビーム
スポツトのトラツクアクセス動作の実現が容易と
なる。
According to the present invention, the positional deviation between the focusing lens and the optical head frame during the track following operation is suppressed to a small level, the convergence of the optical beam spot is increased, and the information recording and reproducing characteristics are not only improved, but also
It becomes easier to realize the track access operation of the optical beam spot by moving the focusing lens, which was difficult because the positional deviation between the lens and the optical head becomes too large.

以下に本発明につき図面を参照して詳しく説明
する。
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明のトラツキング制御装置の一実
施例を示すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the tracking control device of the present invention.

半導体レーザ5はレーザ駆動回路20より電流
を供給されてレーザ光を発光する。
The semiconductor laser 5 is supplied with current from the laser drive circuit 20 and emits laser light.

半導体レーザ5より出射される発散性のレーザ
光はコリメートレンズ6により平行光に直され、
偏光ビームスプリツタ7、1/4波長板8を通つ
て、ハーフミラー9に入射する。
The diverging laser beam emitted from the semiconductor laser 5 is converted into parallel light by the collimating lens 6.
The light passes through a polarizing beam splitter 7 and a quarter-wave plate 8 and enters a half mirror 9.

ハーフミラー9は入射するレーザ光束を分割
し、その一部をレンズ位置検出器10に向かわせ
る。
The half mirror 9 splits the incident laser beam and directs a part of it to the lens position detector 10 .

ハーフミラー9を直進して通過する残りの光束
は反射鏡11によつて反射され光路を曲げられて
集束レンズ3に入射する。集束レンズ3は入射し
た光束を集束させ、記録担体1の表面上に微小な
光ビームスポツトを形成する。
The remaining light beam that passes straight through the half mirror 9 is reflected by the reflecting mirror 11 and enters the focusing lens 3 with its optical path bent. The focusing lens 3 focuses the incident light beam to form a minute light beam spot on the surface of the record carrier 1.

集束レンズ3、反射鏡11およびハーフミラー
9は共通のアーム12に取りつけられレンスアク
チユエータ2によつて一緒に動かされる。これに
より、レンスアクチユエータ2で集束レンズ3が
記録担体1の半径方向(図では横方向)に動かさ
れると、ハーフミラー9が一体に動き、レンズ位
置検出器10に入射するレーザ光束の光軸中心の
位置を変化させる。従つて、レンズ位置検出器1
0として例えば2分割された光検出器を使い入射
する光束の横方向の強度差を検出することによ
り、集束レンズ3の動きが検出できる。
The focusing lens 3, reflector 11 and half mirror 9 are mounted on a common arm 12 and moved together by a lens actuator 2. As a result, when the focusing lens 3 is moved in the radial direction (in the lateral direction in the figure) of the record carrier 1 by the lens actuator 2, the half mirror 9 moves together, and the laser beam incident on the lens position detector 10 Change the position of the axis center. Therefore, the lens position detector 1
0, the movement of the focusing lens 3 can be detected by detecting the lateral intensity difference of the incident light beam using a photodetector divided into two, for example.

記録担体1の表面で反射されたレーザ光は再び
集束レンズ3、反射鏡11、ハーフミラー9を通
り、1/4波長板8によつて偏光角を回転させら
れ、偏光ビームスプリツタ7によつて光路を曲げ
られてトラツク位置ずれ検出器4に入射する。
The laser beam reflected from the surface of the record carrier 1 passes through the focusing lens 3, the reflecting mirror 11, and the half mirror 9 again, has its polarization angle rotated by the 1/4 wavelength plate 8, and is divided by the polarizing beam splitter 7. Then, the optical path is bent and the beam enters the track position deviation detector 4.

トラツク位置ずれ検出器4は記録担体1の表面
上に記録されたトラツク位置情報によつて光強度
分布が変化させられた反射レーザ光の強度分布変
化をとらえ、記録担体1の表面に形成された微小
光ビームスポツトのトラツク中心に対する位置ず
れに対応する電流を出力する。半導体レーザ5か
ら集束レンズ3に到る光路を形成する光学系、お
よびレンズアクチユエータ2、レンズ位置検出器
10、トラツク位置ずれ検出器4は図に示すよう
に1つの光ヘツドフレーム13の中に組み込まれ
ており、全体として光ヘツドを構成する。
The track position deviation detector 4 detects the change in the intensity distribution of the reflected laser beam, the light intensity distribution of which is changed according to the track position information recorded on the surface of the record carrier 1, and detects the change in the intensity distribution of the reflected laser beam formed on the surface of the record carrier 1. A current corresponding to the positional deviation of the minute light beam spot with respect to the track center is output. The optical system forming the optical path from the semiconductor laser 5 to the focusing lens 3, the lens actuator 2, the lens position detector 10, and the track position deviation detector 4 are housed in one optical head frame 13 as shown in the figure. The optical head is incorporated into the optical head as a whole.

この光ヘツドフレーム13(あるいは光ヘツ
ド)はリニアモータ等で構成されるヘツドアクチ
ユエータ14により、記録担体1の半径方向に動
かされるようになつている。
This optical head frame 13 (or optical head) is moved in the radial direction of the record carrier 1 by a head actuator 14 composed of a linear motor or the like.

即ち、集束レンズ3、反射鏡11およびハーフ
ミラー9の4はレンズアクチユエータ2により記
録担体1の半径方向に動かされるが、光ヘツドを
構成する残りの部品(レンズアクチユエータ2を
含む)はヘツドアクチユエータ14によつて半径
方向に動かされる。従つて、レンズアクチユエー
タ2とヘツドアクチユエータ14が全く別個に動
作すると、集束レンズ3の光ヘツドフレーム13
内における位置が、その静止状態における中心位
置から常にずれることになる。このような状態を
避けるためには集束レンズ3の動きに従つて光ヘ
ツドフレーム13を動かす、言いかえると、レン
ズアクチユエータ2の動きとヘツドアクチユエー
タ14の動きを共動させることが必要となる。
That is, the focusing lens 3, the reflecting mirror 11, and the half mirror 9 are moved in the radial direction of the record carrier 1 by the lens actuator 2, but the remaining parts (including the lens actuator 2) constituting the optical head are moved by the lens actuator 2. are moved radially by head actuator 14. Therefore, when the lens actuator 2 and the head actuator 14 operate completely separately, the optical head frame 13 of the focusing lens 3
The position within the center will always deviate from the center position in its resting state. In order to avoid such a situation, it is necessary to move the optical head frame 13 in accordance with the movement of the focusing lens 3, or in other words, it is necessary to cause the movement of the lens actuator 2 and the movement of the head actuator 14 to move together. becomes.

本発明の装置ではレンズ位置検出器10により
集束レンズ3の光ヘツドフレーム13に対する位
置ずれを検出し、そのずれを小さくするように、
ヘツドアクチユエータ14の動きを制御し、集束
レンズ3と光ヘツドフレーム13がほぼ一体で動
くようにしている。
In the apparatus of the present invention, the lens position detector 10 detects the positional deviation of the focusing lens 3 with respect to the optical head frame 13, and so as to reduce the deviation.
The movement of the head actuator 14 is controlled so that the focusing lens 3 and the optical head frame 13 move almost integrally.

差動増幅器21はレンズ位置検出器10の出力
電流を受け、集束レンズ3の光ヘツドフレーム1
3に対する位置ずれを示すレンズ位置ずれ信号1
01を出力する。
The differential amplifier 21 receives the output current of the lens position detector 10 and outputs the optical head frame 1 of the focusing lens 3.
Lens position deviation signal 1 indicating position deviation with respect to 3
Outputs 01.

レンズ位置ずれ信号101は位相補償フイルタ
22に入力し、位相補償された後駆動アンプ23
に入力する。駆動アンプ23は位相補償されたレ
ンズ位置ずれ信号101とレンズ駆動電流値信号
103を受け、両者を加算した後増幅して、ヘツ
ドアクチユエータ14に駆動電流104を供給す
る。ヘツドアクチユエータ14は供給された電流
に比例する駆動力を発生し、その駆動力にほぼ比
例した加速度で光ヘツドフレーム13(正確には
光ヘツド)を移動させる。これにより集束レンズ
3の動きに光ヘツドフレーム13が追従して動く
位置サーボループが構成される。
The lens position deviation signal 101 is input to the phase compensation filter 22, and after being phase compensated, it is sent to the drive amplifier 23.
Enter. The drive amplifier 23 receives the phase-compensated lens position deviation signal 101 and the lens drive current value signal 103, adds them together, amplifies them, and supplies a drive current 104 to the head actuator 14. The head actuator 14 generates a driving force proportional to the supplied current, and moves the optical head frame 13 (more precisely, the optical head) with an acceleration approximately proportional to the driving force. This constitutes a position servo loop in which the optical head frame 13 follows the movement of the focusing lens 3.

一方、集束レンズ3により記録担体1の表面に
形成される微小光ビームスポツトの情報トラツク
に対する位置ずれは、トラツク位置ずれ検出器4
の出力電流に差を生じさせる。
On the other hand, the positional deviation of the minute light beam spot formed on the surface of the record carrier 1 by the focusing lens 3 with respect to the information track is detected by the track position deviation detector 4.
causes a difference in the output current.

差動増幅器24はトラツク位置ずれ検出器4の
出力電流を受け、光スポツトの情報トラツクに対
する位置ずれを示すトラツク位置ずれ信号102
を出力する。
The differential amplifier 24 receives the output current of the track position deviation detector 4 and generates a track position deviation signal 102 indicating the position deviation of the optical spot with respect to the information track.
Output.

トラツク位置ずれ信号102は位相補償フイル
タ25に入力し、位相補償された後モード切換ス
イツチ26に入力する。モード切換スイツチ26
はトラツク追従動作時には位相補償フイルタ25
の出力を選択して通過させ、駆動アンプ27に入
力させる。
The track position deviation signal 102 is input to a phase compensation filter 25, and after being phase compensated, it is input to a mode changeover switch 26. Mode changeover switch 26
is the phase compensation filter 25 during track following operation.
The output is selected and passed, and is input to the drive amplifier 27.

駆動アンプ27は入力した信号を増幅し、レン
ズアクチユエータ2に駆動電流105を供給す
る。レンズアクチユエータ2は供給された電流に
比例する駆動力を発生し、それに比例する加速度
で集束レンズ3(正確にはアーム12に付けられ
た部品全部)を移動させる。
The drive amplifier 27 amplifies the input signal and supplies a drive current 105 to the lens actuator 2. The lens actuator 2 generates a driving force proportional to the supplied current, and moves the focusing lens 3 (more precisely, all the parts attached to the arm 12) with an acceleration proportional to the driving force.

これにより、記録担体1上の情報トラツク位置
に光ビームスポツトが正確に当るように集束レン
ズ3が動く、トラツク追従サーボループが構成さ
れる。
This constitutes a track following servo loop in which the focusing lens 3 moves so that the light beam spot accurately hits the information track position on the record carrier 1.

光ビームスポツトがトラツク間を移動するトラ
ツクアクセス動作を行う際には、アクセス制御回
路29より出力されるモード切換信号106によ
り、モード切換スイツチ206が切り換えられ、
アクセス制御回路29から出力されるレンズ加減
速信号107が選択されて駆動アンプ27に入力
する。この光スポツトのトラツクアクセスの際の
加減速信号107の発生、供給法については特公
昭57−1051号公報「デイスク状記録担体の読取装
置」などにおいて詳しく説明されているので、本
文では詳しい説明は省略する。駆動アンプ27は
レンズ加減速信号107に対応する加減速電流を
レンズアクチユエータ2に供給し、必要な距離だ
け集束レンズ3を移動させる。
When performing a track access operation in which the light beam spot moves between tracks, the mode changeover switch 206 is switched by the mode changeover signal 106 output from the access control circuit 29.
A lens acceleration/deceleration signal 107 output from the access control circuit 29 is selected and input to the drive amplifier 27. The method for generating and supplying the acceleration/deceleration signal 107 when accessing the track of this optical spot is explained in detail in Japanese Patent Publication No. 1051/1988 ``Reading Apparatus for Disc-shaped Record Carrier'', so detailed explanation will not be given in this text. Omitted. The drive amplifier 27 supplies an acceleration/deceleration current corresponding to the lens acceleration/deceleration signal 107 to the lens actuator 2 to move the focusing lens 3 by a required distance.

トラツク追従動作、トラツクアクセズ動作いず
れの際にも集束レンズ3の光ヘツドフレーム13
に対する位置ずれはレンス位置検出器10により
検出され、そのずれを小さくするようにヘツドア
クチユエータ14がレンズフレーム13を移動さ
せる。
The optical head frame 13 of the focusing lens 3 during both track following and track access operations.
The lens position detector 10 detects the positional deviation with respect to the lens frame 13, and the head actuator 14 moves the lens frame 13 so as to reduce the deviation.

しかし、レンズアクチユエータ2が集束レンズ
3を主とした比較的小型軽量な部品を移動させれ
ば良いのに対して、ヘツドアクチユエータ14
は、集束レンズに比べれば重量、外形ともに大き
な光ヘツド全体を動かすことになるため、力の伝
速部における機械的共振が比較的低周波で起るこ
とになる。このためレンズ位置検出器10からヘ
ツドアクチユエータ14に到る光ヘツドフレーム
位置サーボループの応答周波数帯域は、集束レン
ズ3のみを動かすトラツク追従サーボループの応
答周波数帯域より低くなり、レンズ位置ずれ信号
101を増幅してレンズアクチユエータ14に供
給する基本的な位置サーボループのみでは光ヘツ
ドフレーム13が集束レンズ3の高速な動きに正
確に追従するのは困難である。
However, whereas the lens actuator 2 only needs to move relatively small and lightweight parts, mainly the focusing lens 3, the head actuator 14
Since this moves the entire optical head, which is larger in weight and size than a focusing lens, mechanical resonance in the force transmission section occurs at a relatively low frequency. Therefore, the response frequency band of the optical head frame position servo loop from the lens position detector 10 to the head actuator 14 is lower than the response frequency band of the track following servo loop that moves only the focusing lens 3, and the lens position deviation signal is It is difficult for the optical head frame 13 to accurately follow the high-speed movement of the focusing lens 3 using only a basic position servo loop that amplifies the signal 101 and supplies it to the lens actuator 14.

従つて、振幅が大きく、周波数の高いトラツク
位置変動に集束レンズ3が追従している場合、あ
るいはトラツク間の光スポツトの移動のために集
束レンズ3が高速で動いている場合などには集束
レンズ3と光ヘツドフレーム13の位置ずれは無
視できないほど大きくなり、情報の記録、再生特
性、あるいはトラツク位置ずれ検出特性の低下を
引き起す恐れがあつた。
Therefore, when the focusing lens 3 is following track position fluctuations with large amplitude and high frequency, or when the focusing lens 3 is moving at high speed due to the movement of the light spot between tracks, the focusing lens 3 The positional deviation between the optical head frame 13 and the optical head frame 13 becomes so large that it cannot be ignored, and there is a possibility that the recording and reproducing characteristics of information or the characteristics of detecting a track positional deviation will be deteriorated.

本発明の装置ではレンズアクチユエータ2を加
減速させる駆動電流105を電流センスアンプ2
8により検出し、増幅変換して、レンズ駆動電流
値信号103として駆動アンプ23に入力し、位
相補償フイルタ22の出力と加算させることによ
り、集束レンズ3が動く際の集束レンズ3と光ヘ
ツドフレーム13との位置ずれをより小さく抑え
ている。即ち、レンズアクチユエータ2が発生す
る加減速度は、それに供給される駆動電流105
の値に比例するから、レンズ駆動電流値信号10
3を増幅してその値に比例する電流をヘツドアク
チユエータ14に供給することにより、レンズア
クチユエータ2の加速度にほぼ等しい加速度をヘ
ツドアクチユエータ14に発生させることが出来
る。従つて光ヘツドフレーム13が集束レンズ3
の動きを追従するためのヘツドアクチユエータ1
4の駆動電流104の大部分は、レンズ駆動電流
値信号103を増幅することによつて発生され、
集束レンズ3と光ヘツドフレーム13との位置ず
れ量として残る値は極めて小さくなる。このよう
な機能を効果的に発揮させるために、電流センス
アンプ28のゲインAは以下のように設定するの
が好ましい。レンズアクチユエータ2が動かす集
束レンズ3を含むレンズ可動部の重量をM1とし、
レンズアクチユエータ2の力定数をKF1とすると
電流I1が供給されたときにレンズアクチユエータ
2の発生する加速度α1はα1=KF1I1/M1となる。
In the device of the present invention, the drive current 105 for accelerating and decelerating the lens actuator 2 is supplied to the current sense amplifier 2.
8, amplifies and converts the signal, inputs it to the drive amplifier 23 as a lens drive current value signal 103, and adds it to the output of the phase compensation filter 22. 13 is suppressed to a smaller extent. That is, the acceleration/deceleration generated by the lens actuator 2 depends on the drive current 105 supplied thereto.
Since it is proportional to the value of , the lens drive current value signal 10
3 and supplying a current proportional to the value to the head actuator 14, it is possible to generate an acceleration in the head actuator 14 that is approximately equal to the acceleration of the lens actuator 2. Therefore, the optical head frame 13 is the focusing lens 3.
Head actuator 1 for following the movement of
Most of the drive current 104 of No. 4 is generated by amplifying the lens drive current value signal 103,
The value remaining as the amount of positional deviation between the focusing lens 3 and the optical head frame 13 becomes extremely small. In order to effectively perform such a function, the gain A of the current sense amplifier 28 is preferably set as follows. The weight of the lens movable part including the focusing lens 3 moved by the lens actuator 2 is M 1 ,
If the force constant of the lens actuator 2 is K F1 , the acceleration α 1 generated by the lens actuator 2 when the current I 1 is supplied is α 1 =K F1 I 1 /M 1 .

一方、光ヘツドフレーム13の内部の部品すべ
てを含む、ヘツドアクチユエータ14が動かす可
動部の重量をM2とし、ヘツドアクチユエータ1
4の力定数をKF2とすると、レンズアクチユエー
タ2の加速度α1と同じ加速度を発生するには、 I2=α1M2/KF2の電流が供給されねばならない。
On the other hand, the weight of the movable parts moved by the head actuator 14, including all internal parts of the optical head frame 13, is M2 , and the head actuator 1
Assuming that the force constant of 4 is K F2 , in order to generate the same acceleration as α 1 of the lens actuator 2, a current of I 21 M 2 /K F2 must be supplied.

駆動アンプ23のゲインをG2とすると、この
電流I2を発生するためには、入力するレンズ駆動
電流値信号103の値E1=I2/G2=α1M2/KF2G2= KF1M2I1/KF2M1G2とする必要がある。従つてレンズアク チユエータ2の駆動電流の値I1をE1に変換する電
流センスアンプ28のゲインAはA=KF1M2/KF2M1G2 (V/A)に設定すれば良い。
Assuming that the gain of the drive amplifier 23 is G 2 , in order to generate this current I 2 , the input lens drive current value signal 103 value E 1 = I 2 /G 2 = α 1 M 2 /K F2 G 2 = K F1 M 2 I 1 /K F2 M 1 G 2 . Therefore, if the gain A of the current sense amplifier 28 that converts the drive current value I 1 of the lens actuator 2 to E 1 is set to A=K F1 M 2 /K F2 M 1 G 2 (V/A), good.

なお、電流センスアンプ28のゲインAが上記
の値よりいくらかずれても集束レンズ3とヘツド
フレーム13の位置ずれを、電流センスアンプ2
8が無い場合に比して小さく抑える効果は発生す
る。
Note that even if the gain A of the current sense amplifier 28 deviates somewhat from the above value, the positional deviation between the focusing lens 3 and the head frame 13 can be compensated for by the current sense amplifier 28.
There is an effect of suppressing it to a smaller value than in the case without 8.

第2図AおよびBは第1図の装置の動作を説明
するための装置の各部の信号波形の例を示す図で
ある。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing examples of signal waveforms at various parts of the apparatus for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1.

第2図Aはトラツク追従動作時の各部の信号波
形を示す。
FIG. 2A shows signal waveforms of various parts during track following operation.

トラツク位置が実線aで示すように変動すると
き、集束レンズ3はトラツク追従サーボループの
働きによりこのトラツク位置変動に追従し、記録
担体1の表面に当つた光ビームスポツトは破線b
で示すようにほぼトラツク位置変動と同じ動きを
する。
When the track position changes as shown by the solid line a, the focusing lens 3 follows this track position change by the action of the track following servo loop, and the light beam spot hitting the surface of the record carrier 1 is moved as shown by the broken line b.
As shown in , the movement is almost the same as the track position fluctuation.

このときレンズアクチユエータ駆動電動105
の値は実線Cで示すような変化をする。
At this time, the lens actuator drive motor 105
The value changes as shown by solid line C.

光ヘツドフレーム13はこの集束レンズ3の動
きは追従するように、ヘツドアクチユエータ14
により動かされるが、レンズ駆動電流値信号10
3を使わず、レンズ位置ずれ信号101のみを駆
動アンプ23に入力させる構成では、光ヘツドフ
レーム13が集束レンズ3の動きに正確に追従す
ることは出来ず、集束レンズ3と光ヘツドフレー
ム13の間の位置ずれは破線αで示すようにかな
り大きな値として残る。これに対し、レンズ駆動
電流値信号103を駆動アンプ23の入力に加算
する本発明の構成とすると、実線eで示すよう
に、集束レンズ3と光ヘツドフレーム13の位置
ずれ(レンズ位置ずれ信号101の値)は極めて
小さな変動に抑えられる。
The optical head frame 13 is connected to a head actuator 14 so as to follow the movement of the focusing lens 3.
The lens drive current value signal 10
In the configuration in which only the lens position shift signal 101 is inputted to the drive amplifier 23 without using the lens position shift signal 3, the optical head frame 13 cannot accurately follow the movement of the focusing lens 3, and the movement of the focusing lens 3 and the optical head frame 13 is The positional deviation between them remains as a fairly large value as shown by the broken line α. On the other hand, if the configuration of the present invention is adopted in which the lens drive current value signal 103 is added to the input of the drive amplifier 23, the positional deviation between the focusing lens 3 and the optical head frame 13 (lens position deviation signal 101 ) can be suppressed to extremely small fluctuations.

第2図Bはトラツク間移動動作時の各部の信号
波形を示す。
FIG. 2B shows signal waveforms of various parts during the movement between tracks.

記録担体1の表面に形成された光ビームスポツ
トを現在のトラツクから別のトラツクに移動させ
るために集束レンズ3がレンズアクチユエータ2
により加速および減速され、実線fで示すような
速度変化をするとき、光ヘツドフレーム13はこ
の集束レンズ3の動きに追従するようにヘツドア
クチユエータ14により動かされる。しかし、レ
ンズ駆動電流値信号103を使わず、レンズ位置
ずれ信号101のみを駆動アンプ23に入力させ
る構成では、光ヘツドフレーム13の位置追従サ
ーボループの動作遅れのために、光ヘツドフレー
ム13の速度は破線gで示すように、集束レンズ
3の動きfとの間にずれを生じる。このとき、集
束レンズ3と光ヘツドフレーム13の間の位置ず
れは破線jで示すようにかなり大きくなる。これ
に対し実線hで示すような変化をしているレンス
アクチユエータ駆動電流105を電流センスアン
プ28で検出し、レンズ駆動電流値信号103と
して駆動アンプ23の入力に加算することによ
り、光ヘツドフレーム13は集束レンズ3の動き
にほぼ正確に追従し、集束レンズ3と光ヘツドフ
レーム13との位置ずれは実線jで示すように極
めて小さく抑えられる。
A focusing lens 3 is connected to a lens actuator 2 in order to move a light beam spot formed on the surface of the record carrier 1 from the current track to another track.
The optical head frame 13 is moved by the head actuator 14 so as to follow the movement of the focusing lens 3 when the optical head frame 13 is accelerated and decelerated by the focusing lens 3 and changes in speed as shown by the solid line f. However, in a configuration in which only the lens position deviation signal 101 is inputted to the drive amplifier 23 without using the lens drive current value signal 103, the speed of the optical head frame 13 is As shown by the broken line g, a deviation occurs between the movement f and the movement f of the focusing lens 3. At this time, the positional deviation between the focusing lens 3 and the optical head frame 13 becomes considerably large as shown by the broken line j. On the other hand, the lens actuator drive current 105, which changes as shown by the solid line h, is detected by the current sense amplifier 28 and added to the input of the drive amplifier 23 as the lens drive current value signal 103. The frame 13 follows the movement of the focusing lens 3 almost exactly, and the positional deviation between the focusing lens 3 and the optical head frame 13 is kept extremely small as shown by the solid line j.

理想的な状態を考えると、レンズ駆動電流値信
号103を駆動アンプ23の入力に加えることに
より、レンズ位置ずれ信号101の変動量を殆ん
ど0にすることも可能となるが、実際にはアンプ
ゲイン設定の誤差、アクチユエータ特性のずれ等
があり、厳密にレンズ位置ずれ信号101の値を
0にすることはできない。しかし、比較的粗いゲ
イン設定を行つてもレンズ駆動電流値信号103
を使わない場合に比して、集束レンズ3と光ヘツ
ドフレーム13との位置ずれを1/10程度に小さ
くすることは容易に実現できる。
Considering an ideal situation, by adding the lens drive current value signal 103 to the input of the drive amplifier 23, it is possible to reduce the variation amount of the lens position deviation signal 101 to almost 0, but in reality, Due to errors in amplifier gain settings, deviations in actuator characteristics, etc., the value of the lens position deviation signal 101 cannot be strictly set to 0. However, even if relatively coarse gain settings are made, the lens drive current value signal 103
It is easy to reduce the positional deviation between the focusing lens 3 and the optical head frame 13 to about 1/10 compared to the case where the optical head frame 13 is not used.

以上の如く本発明によれば光スポツトを位置変
動の大きな情報トラツクに追従させる場合、ある
いは別の情報トラツクに光スポツトを高速で移動
させる場合のいずれにおいても、光スポツトを移
動させるために動く集束レンズと、他の光学系、
検出系をのせた光ヘツドフレームとの位置ずれが
極めて小さく抑えられ、高速かつ安定、高精度の
トラツクアクセス、および高精度、安定なトラツ
ク追従動作を行う装置が実現でき、光デイスク装
置における情報の記録、再生特性の向上、トラツ
クアクセス時間の短縮等が可能となる。
As described above, according to the present invention, whether a light spot is made to follow an information track with large positional fluctuations or a light spot is moved at high speed to another information track, a moving convergence beam is used to move the light spot. lenses and other optical systems,
The positional deviation with the optical head frame on which the detection system is mounted is kept extremely small, and a device that performs high-speed, stable, and highly accurate track access and highly accurate and stable track following operation can be realized. It is possible to improve recording and reproducing characteristics, shorten track access time, etc.

なお、本説明文においては説明の都合上、光デ
イスク装置における一部の例についてのみ述べた
が、集束レンズによる光スポツトの集束制御が異
つた形状、形式の光ヘツドを使う等、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲での変形は可能なことは勿論
であり、本発明の範囲は上記の例に限定されるも
のではない。
In this explanatory note, for convenience of explanation, only some examples of optical disk devices have been described. Of course, modifications can be made without departing from the spirit, and the scope of the present invention is not limited to the above examples.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のトラツキング制御装置の一実
施例を示すブロツク図、第2図Aは第1図の装置
のトラツク追従動作時の各部の信号波形を示す
図、第2図Bは第1図の装置のトラツク間移動動
作時の各部の信号波形を示す図である。 図中、1は記録担体、2はレンズアクチユエー
タ、3は集束レンズ、4はトラツク位置ずれ検出
器、5は半導体レーザ、6はコリメートレンズ、
7は偏光ビームスプリツタ、8は1/4波長板、
9はハーフミラー、10はレンズ位置検出器、1
1は反射鏡、12は支持アーム、13は光ヘツド
フレーム、14はヘツドアクチユエータ、20は
レーザ駆動回路、21は差動増幅器、22は位相
補償フイルタ、23は駆動アンプ、24は差動増
幅器、25は位相補償フイルタ、26はモード切
換スイツチ、27は駆動アンプ、28は電流セン
スアンプ、29はアクセス制御回路を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the tracking control device of the present invention, FIG. 2A is a diagram showing signal waveforms of various parts of the device shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms of various parts of the device shown in the figure during inter-track movement operation. In the figure, 1 is a record carrier, 2 is a lens actuator, 3 is a focusing lens, 4 is a track position deviation detector, 5 is a semiconductor laser, 6 is a collimating lens,
7 is a polarizing beam splitter, 8 is a quarter wavelength plate,
9 is a half mirror, 10 is a lens position detector, 1
1 is a reflecting mirror, 12 is a support arm, 13 is an optical head frame, 14 is a head actuator, 20 is a laser drive circuit, 21 is a differential amplifier, 22 is a phase compensation filter, 23 is a drive amplifier, and 24 is a differential 25 is a phase compensation filter, 26 is a mode changeover switch, 27 is a drive amplifier, 28 is a current sense amplifier, and 29 is an access control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 回転する円板状の記録担体に対し、レーザ光
源よりの光束を微小スポツトに絞つて照射し、情
報の読み出しあるいは記録を行なう光デイスク装
置において、前記微小光スポツトを記録担体の半
径方向に移動させるために、レーザ光束を絞る集
束レンズを移動させるレンズアクチユエータと、
前記集束レンズ、レンスアクチユエータ、レーザ
光源並びに情報の記録、読み出しのための光学部
品および光検出器を一体にまとめた光ヘツドを記
録担体の半径方向に移動させるヘツドアクチユエ
ータと、前記光ヘツドに取りつけられ、前記光ス
ポツトの記録担体上の情報トラツクに対する位置
ずれを検出する光検出器と、前記光ヘツドに取り
つけられ、前記集束レンズのレーザ光束中心に対
する位置ずれを検出する位置検出器と、前記レン
ズアクチユエータに供給される電流値を検出する
手段とを備え、前記レンズアクチユエータによつ
て前記集束レンズを動かすことにより、記録担体
上の情報トラツクに前記微小光スポツトを追従さ
せあるいは情報トラツク間の光スポツトの移動を
行なわせるとともに、前記ヘツドアクチユエータ
に前記集束レンズのレーザ光束中心に対する位置
ずれに対応する電流と、前記レンズアクチユエー
タに供給される電流値に比例する電流を加算して
供給することにより、前記集束レンズの動きに前
記光ヘツドの動きを追従させ前記集束レンズのレ
ーザ光束中心に対する位置ずれを小さく抑えるよ
うにしたことを特徴とする光デイスク装置におけ
るトラツキング制御装置。
1. In an optical disk device that reads or records information by focusing a light beam from a laser light source on a rotating disk-shaped record carrier to a minute spot, the minute light spot is moved in the radial direction of the record carrier. a lens actuator that moves a focusing lens that narrows down the laser beam in order to
a head actuator that moves the optical head, which integrates the focusing lens, lens actuator, laser light source, optical components for recording and reading information, and a photodetector, in the radial direction of the record carrier; a photodetector attached to the optical head to detect the positional deviation of the optical spot with respect to the information track on the record carrier; a position detector attached to the optical head to detect the positional deviation of the focusing lens with respect to the center of the laser beam; , means for detecting a current value supplied to the lens actuator, and by moving the focusing lens by the lens actuator, the minute light spot follows an information track on the record carrier. Alternatively, the light spot is moved between the information tracks, and the head actuator is supplied with a current corresponding to the positional deviation of the focusing lens with respect to the center of the laser beam, and a current value proportional to the current value supplied to the lens actuator. Tracking in an optical disk device, characterized in that by supplying an additional current, the movement of the optical head follows the movement of the focusing lens, and the positional deviation of the focusing lens with respect to the center of the laser beam is suppressed to a small value. Control device.
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